具有分布式电源转换电路的光伏模块的制作方法

专利2022-06-28  86


相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求2017年7月25日提交的美国临时专利申请序列号62/536,838的权益,该临时专利申请全文以引用方式并入本文。

本文所述主题的实施例整体涉及光伏模块。



背景技术:

太阳能电池是熟知的用于将太阳辐射转换成电能的装置。太阳能电池具有前侧以及与前侧相对的背侧,所述前侧在正常操作过程中面向太阳以收集太阳辐射。照射在太阳能电池上的太阳辐射产生可用于为电路(诸如负载)供电的电荷。

太阳能电池可封装到光伏模块中。所谓的模块级电力电子设备(mlpe)是与光伏模块一起部署的电源转换电路。mple的实例包含功率优化器和微型逆变器。功率优化器包含控制太阳能电池串的输出功率的dc-dc转换器电路。

光伏逆变器将从太阳能电池产生的dc(直流电)输出转换为ac(交流电)输出。串式逆变器是对光伏系统的所有光伏模块执行dc到ac转换的光伏逆变器,而微型逆变器是对每个光伏模块执行dc到ac转换的光伏逆变器。

本发明的实施例包含可以很容易并入为光伏模块的一部分的电源转换电路。



技术实现要素:

在一个实施例中,一种光伏模块包括多个太阳能电池和电源转换电路。电源转换电路的分布是因为它具有位于层压板内的电子部件和位于外壳(诸如接线盒)中的电子部件。电源转换电路可以包括第一子电路和第二子电路。第一子电路是层压板内的,因为它与太阳能电池一起位于层压板内。第二子电路在外壳中设置在层压板的外部。第二子电路可以包括磁性部件,诸如电感器或变压器。例如,电源转换电路可以是dc-dc转换器或微型逆变器。

本领域的普通技术人员在阅读包括附图和权利要求书的本公开全文之后,本公开的这些和其他特征对于他们而言将是显而易见的。

附图简要说明

当结合以下附图考虑时,通过参见具体实施方式和权利要求书可以更完全地理解所述主题,其中在所有附图中,类似的附图标记是指类似的元件。附图未必按比例绘制。

图1为根据本发明的一个实施例的光伏模块的透视图。

图2a和图2b为根据本发明的实施例的示出光伏模块的底侧的平面图。

图3为根据本发明的一个实施例的光伏模块的剖视图。

图4为根据本发明的实施例的示意性地示出了层压板内电路相对于层压板中的太阳能电池的布置的平面图。

图5为根据本发明的一个实施例的电源转换电路的示意图。

图6为根据本发明的另一个实施例的电源转换电路的示意图。

图7为根据本发明的又一个实施例的电源转换电路的示意图。

图8为根据本发明的又一个实施例的电源转换电路的示意图。

图9为根据本发明的一个实施例的图8的电源转换电路的电感器的结构表示。

图10为根据本发明的一个实施例的磁性电路的示意图。

图11为根据本发明的一个实施例的图10的磁性电路的电感器的结构表示。

图12为根据本发明的另一个实施例的磁性电路的示意图。

图13为根据本发明的又一个实施例的电源转换电路的示意图。

图14为根据本发明的一个实施例的图13的电源转换电路的变压器的结构表示。

图15为根据本发明的一个实施例的光伏模块的子串的示意图。

图16为根据本发明的另一个实施例的光伏模块的示意图。

图17为根据本发明的一个实施例的图16的光伏模块的微型逆变器的示意图。

具体实施方式

在本公开,提供了许多具体细节,诸如结构、部件和方法的实例,以提供对本发明的实施例的透彻理解。然而,本领域的普通技术人员将会认识到,本发明可在没有所述具体细节中的一者或多者的情况下实施。在其他情况下,未示出或描述为人们所熟知的细节,以避免使本发明的方面模糊不清。

图1为根据本发明的一个实施例的光伏模块100的透视图。在图1的实例中,光伏模块100包含太阳能电池101阵列,为了图示的清楚性,仅标记其中一些。太阳能电池101可以包括全背接触太阳能电池、单片多二极管(mmd)太阳能电池或某个其他太阳能电池。太阳能电池101可以串联电互连。太阳能电池101串也可以分成多个子串,其中每个子串都由诸如dc-dc转换器的电源转换电路控制。

太阳能电池101可以一起封装在光伏层压板中(参见图3,层压板160),其中该层压板由框架110机械地支撑。图1示出了光伏模块100的顶侧(见箭头103)。光伏模块100的顶侧在正常操作期间面向太阳,以允许太阳能电池101的前侧接收入射光。光伏模块100的底侧(见箭头102)与顶侧相对。

图2a和图2b为根据本发明的实施例的示出了光伏模块100的底侧的平面图。除了外壳150在图2a中位于框架110的拐角上而在图2b中位于框架110的顶部边缘的中心之外,图2a和图2b是相同的。外壳150可以布置在光伏层压板外部的其他位置,而不会减损本发明的优点。

图2a和2b示出了背板121(也在图3中示出),在一个实施例中,该背板为层压板的最外保护层。外壳150提供用于在外部容纳光伏模块100的体积庞大的电子部件(例如,磁性部件,诸如电感器和变压器)的外壳。在一个实施例中,外壳150包括接线盒。

外壳150可以通过一个或多个安装硬件152(诸如梁、支架或其他合适的机械配置)安装到框架110。容纳在外壳150中的电子部件(诸如电感器、变压器、电容器等)可以通过一个或多个电连接件151电连接到层压板内电子部件。电连接件151可以包括带状电缆、接线等,其延伸到层压板中以电连接到层压板中的电子部件。可以使用光伏行业中常用的任何合适的连接配置来将电连接件151电连接到层压板内电子部件。

容纳在外壳150中的电子部件可以通过电接线153电连接到外壳150外部的电路。例如,电接线153可以电连接到电网、另一个光伏模块或光伏模块100外部的电路。为便于互连,可以将电接线153结合到光伏行业中常用的各种类型的连接器中,诸如mc4连接器。

图3为根据本发明的一个实施例的光伏模块100的剖视图。在图3的实例中,光伏层压板160包括前盖122(例如,玻璃)、封装剂123和背板121。光伏层压板160提供保护层压板内的部件的环境密封。

出于定向目的,在图3中标注光伏模块100的顶侧(见箭头103)和底侧(见箭头102)。在图3的实例中,层压板内部件(即,层压板160周围/之内的部件,诸如太阳能电池101和层压板内电路200)被封装剂123封装。前盖122、封装剂123和背板121可以通过真空层压或其他合适的层压工艺形成为层压板160(以保护性地封装太阳能电池101和层压板内电路200)。

在一个实施例中,电源转换电路包含:层压板内的层压板内电路200和容纳在外壳150中的外部电路(即,不在层压板160中)。层压板内电路200可以包括集成电路(ic)芯片,诸如自由安装(即,未安装在印刷电路板上)的半导体管芯。可以使用适当的半导体处理技术在ic芯片中形成电源转换电路的层压板内部件。层压板内电路200还可以包括电路,该电路安装在低剖面电路板或适合于安装平面电子部件的类似的平面的、相对平坦的支撑基板上。

在一些实施例中,光伏模块100的其他层压板内部件(参见图3,131)可以包含光传感器(例如,光电池)、跟踪装置、加速度计和/或温度传感器。光传感器和温度传感器可以用于功率点跟踪控制、估计天气状况或用于诊断目的。跟踪装置(诸如无线识别(id)标签)可以用于确定光伏模块的相对位置或提供序列号、状态或其他光伏模块信息。超声致动器和传感器的组合可以用于提供接近度和定向信息,使得可以物理地绘制光伏模块阵列而无需花费大量人工。加速度计可以用于检测突然事件,诸如模块掉落或被踩踏,这可能对保证期索赔或其他法医分析有用。

为了防止层压板160劣化,可以将电源转换电路的体积庞大的电子部件诸如磁性部件(例如,电感器和变压器)和物理上较大的电容器容纳在外壳150的外部。一个或多个电连接件151可以将层压板内电路200电连接到外壳150中的外部电路。

图4为根据本发明的实施例的示意性地示出了层压板内电路200相对于层压板160中的太阳能电池101的布置的平面图。需指出的是,为了图示的清楚性,在图4中仅示出了六个太阳能电池101。而且,层压板内电路200可以对称地、不对称地或以其他构造布置在层压板160中。层压板内电路200在层压板160中的布置以及层压板内电路200和太阳能电池101之间的电连接件的数量取决于特定的应用。

层压板内电路200相对平坦且较小,因此不会在层压板160中凸起,从而总体上防止了背板和层压板160的劣化。层压板内电路200和太阳能电池101之间的电连接可以通过层压板内互连件212(例如,导电线)进行。

如图4所示,层压板内电路200可以设置在太阳能电池101之间的空隙区域中。例如,层压板内电路200-1可以布置在四个太阳能电池101之间的菱形区域中。互连件212可以将节点201电连接到层压板内电路200-1,并且另一互连件212可以将节点202电连接到层压板内电路200-1。这允许层压板内电路200-1电连接到太阳能电池阵列中的同一列上的相邻太阳能电池101。

作为另一实例,层压板内电路200-2可以设置在四个太阳能电池101之间的菱形区域中,其中互连件212将节点203电连接到层压板内电路200-2,并且另一个互连件212将阳极204电连接到层压板内电路200-2。这允许层压板内电路200-2电连接到太阳能电池阵列中的同一行上的相邻太阳能电池101。

作为另一实例,层压板内电路200-3可以沿着太阳能电池101行设置,其中互连件212将层压板内电路200-3电连接在节点205上,而另一个互连件212将层压板内电路200-3电连接在节点206上。层压板内电路200-3可以设置在层压板的边缘与太阳能电池101行之间,也可以设置在太阳能电池101行之间。层压板内电路200-3可以电连接到太阳能电池阵列中的不相邻的太阳能电池101,并且可以横跨若干个太阳能电池101。

层压板内电路200和外壳150中的外部电路可以被配置为形成适合于给定应用的电源转换电路。

一般而言,本发明的实施例可以包含各种dc-dc转换器拓扑,包含半桥、全桥、同步、异步、谐振、非谐振、硬开关、软开关等转换器拓扑。本发明的实施例还可以包含各种类型的dc-ac转换器,诸如dc链路转换器、ac链路转换器及其变体(例如,半桥、全桥、谐振、非谐振、硬开关和软开关等)。此外,可以使用多种有源滤波技术来实现物理上较大的电容器(例如,dc链路电容器)以减小电容的量。

图5为根据本发明的一个实施例的电源转换电路250的示意图。在图5的实例中,电源转换电路250被配置为降压(即,步降)dc-dc转换器,其包括层压板内电路200和容纳在外壳150中的外部磁性电路。在图5的实例中,层压板内电路200包括晶体管m1和m2(例如,金属氧化物半导体(mos)晶体管)、控制电路251和输出电容器ci。电容器ci可以包括平面(在形貌上)电容器,诸如陶瓷电容器或适合于制造在ic中的电容器(例如,mos电容器)。平面电容器的使用允许相对平面的封装,适合于进行层压板内安装。非平面电容器(其可位于层压板的外部)的实例包含薄膜电容器和电解电容器。

控制电路251可以被配置为使用任何合适的常规控制方案来控制晶体管m1和晶体管m2的控制电极(例如,栅极)以执行降压dc-dc转换。晶体管m1的第一电极(例如,漏极)可以通过层压板内互连件212电连接到太阳能电池101的节点,并且晶体管m1的第二电极(例如,源极)可以电连接到晶体管m2的第一电极(例如,漏极)。晶体管m2的第二电极(例如,源极)和电容器ci的第一端可以通过层压板内互连件212电连接到太阳能电池101的节点,该层压板内互连件通过电连接件151电连接到外壳150(见箭头11)并通过电接线153电连接到外壳150的外部(见箭头12)。

在图5的实例中,外壳150中的外部磁性电路包括输出电感器li。输出电感器li物理上较大,因此被安装在外壳150中。电感器li的第一端可以通过电连接件151电连接到晶体管m1和晶体管m2的开关节点,并且电感器li的第二端可以通过另一电连接件151电连接到电容器ci的第二端。电容器ci的第二端和电感器li的第二端可以通过电接线153电连接到另一电路(见箭头13)。

图6为根据本发明的一个实施例的电源转换电路260的示意图。除了使用非平面输出电容器c2(例如,电解电容器)之外,电源转换电路260与电源转换电路250相同。电解电容器相对较大且体积庞大,一般不适合层压板内安装。

图7为根据本发明的一个实施例的电源转换电路270的示意图。在图7的实例中,电源转换电路270被配置为升压(即,步升)dc-dc转换器,其包括层压板内电路200和在外壳150中的外部磁性电路。在图7的实例中,层压板内电路200包括晶体管m3和晶体管m4(例如,金属氧化物半导体(mos)晶体管)、控制电路271和电容器c3。电容器c3可以包括非电解电容器,诸如陶瓷或其他平面电容器。

控制电路271可以被配置为使用任何合适的常规控制方案来控制晶体管m3和晶体管m4的控制电极(例如,栅极)以执行升压dc-dc转换。晶体管m3的第一电极(例如,漏极)可以电连接到电容器c3的第一端,该电容器的第一端通过电连接件151和电接线153穿过外壳150来电连接(见箭头21)。

晶体管m3的第二电极(例如,源极)可以电连接到晶体管m4的第一电极(例如,漏极),并且晶体管m4的第二电极(例如,源极)可以电连接到电容器c3的第二端,该电容器的第二端通过层压板内互连件212电连接到太阳能电池101的节点(见箭头22)并且通过电连接件151和电接线153穿过外壳150来电连接(见箭头23)。

在图7的实例中,输出电感器l2容纳在外壳150中。晶体管m3和晶体管m4的开关节点电连接到电感器l2的第一端,并且电感器l2的第二端电通过层压板内互连件212电连接到太阳能电池101的节点(见箭头24)。

图8为根据本发明的一个实施例的电源转换电路280的示意图。在图8的实例中,电源转换电路280包括光伏逆变器。电源转换电路280包括层压板内电路200,该层压板内电路包括两个半桥和容纳在外壳150中的外部磁性电路285。

在图8的实例中,层压板内电路200包括晶体管m5-m8(例如,mos晶体管),这些晶体管由控制电路283(即,283-1、283-2、283-3、283-4)通过脉冲宽度调制(pwm)来驱动。晶体管m5的第一电极(例如,漏极)和晶体管m7的第一电极(例如,漏极)通过层压板内互连件212电连接到太阳能电池101的节点。晶体管m6的第一电极(例如,漏极)电连接到晶体管m5的第二电极(例如,源极)以形成第二半桥电路。晶体管m8的第一电极(例如,漏极)电连接到晶体管m7的第二电极(例如,源极)以形成第二半桥电路。第一半桥电路和第二半桥电路一起形成全桥电路。晶体管m6的第二电极(例如,源极)和晶体管m8的第二电极(例如,源极)通过层压板内互连件212电连接到太阳能电池101的节点。

在图8的实例中,控制电路283利用经调制的高频脉冲(例如,100khz)来驱动晶体管m5-m8的控制电极(例如,栅极)以在两个半桥电路的开节点关处产生低频输出(例如,60hz)。控制电路283可以实施适当的控制方案而不会减损本发明的优点。

在图8的实例中,磁性电路285为差分电感器滤波器,其包括电感器l3和l4以及电容器c4(例如,电解电容器)。晶体管m5和晶体管m6之间的开关节点通过电连接件151电连接到电感器l3的第一端,并且晶体管m7和晶体管m8之间的开关节点电连接到电感器l4的第一端。电容器c4跨电感器l3和电感器l4的第二端电连接。电源转换电路的ac输出跨电容器c4,并通过电接线153可用。

本公开遵循磁性部件的点标记规则,其指示电感器线匝定向。在图8的实例中,磁性电路285被配置为差分电感器滤波器。可以使用单个电感器,但将单个电感器分成电感器l3和电感器l4(它们在一起的电感与单个电感器相同)可以实现平衡配置。电感器l3和电感器l4承载相同的电流,因此串联连接。在一个实施例中,电感器l3和电感器l4缠绕在同一磁芯上。一般而言,在本发明的实施例中,电感器可以缠绕在相同的磁芯上或分离的磁芯上。

图9为根据本发明的一个实施例的电感器l3和电感器l4的结构表示。图9的实例中,电感器l3和电感器l4共享同一磁芯284(例如,环形磁芯)。更确切地说,电感器l3包括缠绕在磁芯284上的导线281,并且电感器l4包括也缠绕在磁芯284上的导线282。在图9中,箭头指示输出电流iout的方向。根据由图8和图9中的点所指示的点标记规则,导线281和导线282以相同的方向围绕磁芯284缠绕(例如,都沿顺时针方向或都沿逆时针方向)。也就是说,当正电流流入点标记的端部时,所产生的通量将相长地相加。有利的是,由电感器l3和电感器l4形成的差分电感器滤波器对由控制电路283对晶体管m5-m8进行pwm控制而产生的噪声进行滤波。

图10为根据本发明的一个实施例的磁性电路286的示意图。磁性电路286容纳在外壳150中,并且可以代替磁性电路285用在图8的电源转换电路280中。磁性电路286可以以与磁性电路285相同的方式电连接到电源转换电路280的层板内电路200。在图10的实例中,磁性电路286包括电感器l5和电感器l6以及电容器c5(例如,电解电容器),它们形成共模电感器滤波器。

图11为根据本发明的一个实施例的电感器l5和电感器l6的结构表示。图11的实例中,电感器l5和电感器l6共享同一磁芯292(例如,环形磁芯)。更确切地说,电感器l5包括缠绕在磁芯292上的导线291,并且电感器l6包括也缠绕在磁芯292上的导线293。在图11中,箭头指示输出电流iout的方向。根据由图10和图11中的点所指示的点标记规则,导线291和导线293以相反的方向围绕磁芯292缠绕(即,一个沿顺时针方向缠绕,而另一个沿逆时针方向缠绕)。也就是说,当正电流流入点标记的端部时,所产生的通量相消地相加(即,相减)。

有利的是,可以使用磁性电路286的共模电感器滤波器配置来对进出磁性电路286的两条线所共有的噪声进行滤波。磁性电路286的共模配置和磁性电路285的差分配置可以一起使用并容纳在外壳150中。在图12中示出了本发明的这个特征。

图12为根据本发明的一个实施例的磁性电路287的示意图。在图12的实例中,磁性电路287包括磁性电路285作为第一级以及磁性电路286作为接下来的第二级。更确切地说,在图12的实例中,磁性电路285通过电连接件151电连接到层压板内电路200,并且磁性电路285的输出电连接到磁性电路286的输入。磁性电路286的输出通过电接线153电连接到外壳150外部的另一电路。在图12的实例中,磁性电路285被配置为对由pwm产生的噪声进行滤波,并且磁电路286被配置为对共模噪声进行滤波。

图13为根据本发明的一个实施例的电源转换电路295的示意图。在图13的实例中,电源转换电路295被配置为dc-dc转换器,该dc-dc转换器包括层压板内电路200和容纳在外壳150中的变压器t1。在图13的实例中,层压板内电路200包括全桥电路296、整流器电路297和输出电容器c6(例如,平面电容器)。

在图13的实例中,全桥电路296包括晶体管m9-m12,这些晶体管由控制电路411(即,411-1、411-2、411-3和411-4)通过pwm来驱动。晶体管m9的第一电极(例如,漏极)和晶体管mil的第一电极(例如,漏极)通过层压板内互连件212电连接到太阳能电池101的节点。晶体管m10的第一电极(例如,漏极)电连接到晶体管m9的第二电极(例如,源极)以形成第一半桥电路。晶体管m12的第一电极(例如,漏极)电连接到晶体管m11的第二电极(例如,源极)以形成第二半桥电路。第一半桥电路和第二半桥电路一起形成全桥电路。晶体管m10的第二电极(例如,源极)和晶体管m12的第二电极(例如,源极)通过层压板内互连件212电连接到太阳能电池101的节点。

在图13的实例中,控制电路411利用经调制的高频脉冲(例如,100khz)来驱动晶体管m9-m12的控制电极(例如,栅极)以在两个半桥电路的开节点关处产生低频输出(例如,60hz)。控制电路411可以实施适当的控制方案而不会减损本发明的优点。

在图13的实例中,变压器tl包括初级绕组402和次级绕组403,初级绕组与次级绕组的匝数比为n1:n2。全桥电路296的输出电连接到初级绕组402,并且次级绕组402电连接到整流器电路297的输入。全桥电路296的开关节点与初级绕组402之间以及次级绕组403与整流器电路297的输入之间的电连接件151在图13中未标记。经整流的输出跨电容器c6,该电容器通过电连接件151电连接到层压板外部的外部电路(见箭头298),这些电连接件可以通过外壳150引导到对应的电接线153(未示出)。

在图13的实例中,输出电容器c6在层压板内。在其他实施例中,当输出电容器在物理上较大时(例如,电解电容器),输出电容器c6可以位于外壳150中并且通过电连接件151(未示出)电连接到层压板内部件。

图14为根据本发明的一个实施例的变压器tl的结构表示。在图14的实例中,初级绕组402和次级绕组403围绕同一磁芯401(例如,环形磁芯)缠绕。在图14中,箭头指示通过初级绕组402的初级电流的方向和通过次级绕组403的次级电流的方向。根据由图13和图14中的点所指示的点标记规则,初级绕组402和次级绕组403以相反的方向围绕磁芯401缠绕(即,一个沿顺时针方向缠绕,而另一个沿逆时针方向缠绕)。

图15为根据本发明的一个实施例的光伏模块100的子串320的示意图。在一个实施例中,光伏模块100包含分成若干个子串320的多个太阳能电池101。在图15的实例中,每个子串320都具有被配置为dc-dc转换器的对应的层压板内电路200。子串320的dc-dc转换器可以通过层压板内互连件212串联电连接到另一子串320的相邻的dc-dc转换器,其中dc-dc转换器的输出连接到光伏模块100的微型逆变器,如下面参考图16所讨论的。有利的是,将光伏模块100的太阳能电池101分成多个子串将阴影或其他负面条件的影响限制在一个或多个子串上,而不是影响整个太阳能电池阵列。

图16为根据本发明的一个实施例的光伏模块100的示意图。在图16的实例中,每个层压板内电路200都包括子串320的dc-dc转换器。为了图示的清楚性,图16中未示出子串320的对应的太阳能电池101。图16的层压板内电路200在光伏层压板160内通过层压板内互连件212串联电连接。dc-dc转换器(其实施为图16中的层压板内电路200)的组合输出被提供给微型逆变器310。

在图16的实例中,微型逆变器310容纳在外壳150中。微型逆变器310通过电连接件151电连接到层压板内电路200。微型逆变器310的输出可以通过电接线153电连接到另一个电路(例如,电网)。

图17为根据本发明的一个实施例的微型逆变器310的示意图。在图17的实例中,微型逆变器310包括容纳在外壳150中的全桥电路320和输出滤波器330。层压板内电路200的dc-dc转换器的输出被作为全桥电路320的dc输入来接收。跨dc链路电容器c7(例如,大型电解电容器或薄膜电容器)接收dc输入,该dc链路电容器是物理上较大的电容器,因此有利地位于层压板的外部。

在图17的实例中,全桥电路320包括晶体管m13-m16(例如,mos晶体管),这些晶体管由控制电路500(即,500-1、500-2、500-3、500-4)通过pwm来驱动。晶体管m13的第一电极(例如,漏极)和晶体管ml5的第一电极(例如,漏极)通过电连接件151电连接到层压板内电路200。晶体管m14的第一电极(例如,漏极)电连接到晶体管m13的第二电极(例如,源极)以形成第一半桥电路。晶体管m16的第一电极(例如,漏极)电连接到晶体管m15的第二电极(例如,源极)以形成第二半桥电路。第一半桥电路和第二半桥电路一起形成全桥电路。晶体管m14的第二电极(例如,源极)和晶体管m16的第二电极(例如,源极)通过电连接件151电连接到层压板内电路200。

在图17的实例中,控制电路500利用经调制的高频脉冲(例如,100khz)来驱动晶体管m13-m16的控制电极(例如,栅极)以在两个半桥电路的开节点关处产生低频输出(例如,60hz)。控制电路500可以实施适当的控制方案而不会减损本发明的优点。

在图17的实例中,输出滤波器330包括电感器l7-l10和电容器c8。晶体管ml3和晶体管ml4之间以及晶体管ml5和晶体管m16之间的开关节点在外壳150内电连接到输出滤波器330的输入。微型逆变器310的ac输出跨电接线153提供在输出滤波器330的输出端处。

已经公开了具有分布式电源转换电路的光伏模块。虽然已提供了本发明的具体实施例,但是应当理解,这些实施例是用于举例说明的目的,而不用于限制。通过阅读本公开,许多另外的实施例对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。


技术特征:

1.一种光伏模块,包括:

多个太阳能电池;

电源转换电路的第一子电路,所述第一子电路电连接到所述多个太阳能电池中的太阳能电池;

封装剂,所述封装剂将所述多个太阳能电池和所述第一子电路封装在所述封装剂内;以及

所述电源转换电路的第二子电路,所述第二子电路设置在所述封装剂的外部,所述第二子电路包括磁性部件。

2.根据权利要求1所述的光伏模块,其中所述磁性部件包括第一电感器,所述第一电感器容纳在所述光伏模块的外壳中。

3.根据权利要求2所述的光伏模块,其中所述第二子电路还包括第二电感器,所述第二电感器也容纳在所述外壳中,并且其中所述第一电感器和所述第二电感器包括缠绕在同一磁芯上的导线。

4.根据权利要求3所述的光伏模块,其中所述外壳包括接线盒。

5.根据权利要求2所述的光伏模块,其中所述第二子电路包括电感器滤波器。

6.根据权利要求1所述的光伏模块,其中所述第一子电路在半导体管芯中实施。

7.根据权利要求1所述的光伏模块,其中所述电源转换电路包括dc-dc转换器。

8.根据权利要求1所述的光伏模块,其中所述电源转换电路包括微型逆变器。

9.一种光伏模块,包括:

第一太阳能电池组,所述第一太阳能电池组串联连接;

第一dc-dc转换器,所述第一dc-dc转换器跨所述第一太阳能电池组;

封装剂,所述封装剂封装所述第一太阳能电池组和所述第一dc-dc转换器;以及

微型逆变器,所述微型逆变器在所述封装剂的外部,所述微型逆变器被配置为将所述第一dc-dc转换器的dc输出转换为ac输出。

10.根据权利要求9所述的光伏模块,还包括:

第二太阳能电池组,所述第二太阳能电池组串联连接;

第二dc-dc转换器,所述第二dc-dc转换器跨所述第二太阳能电池组,所述第二dc-dc转换器与所述第一dc-dc转换器串联连接,

其中所述封装剂封装所述第一太阳能电池组和所述第二太阳能电池组以及所述第一dc-dc转换器和所述第二dc-dc转换器。

11.根据权利要求10所述的光伏模块,其中所述微型逆变器被配置为将所述第一dc-dc转换器的所述dc输出和所述第二dc-dc转换器的dc输出转换为所述ac输出。

12.根据权利要求9所述的光伏模块,还包括设置在所述封装剂外部的接线盒,所述接线盒被配置为容纳所述微型逆变器。

13.一种光伏模块,包括:

多个太阳能电池;

第一半导体管芯,所述第一半导体管芯设置在所述多个太阳能电池中的太阳能电池之间,所述第一半导体管芯包括电源转换电路的子电路;

封装剂,所述封装剂将所述多个太阳能电池和所述第一半导体管芯封装在所述封装剂内;以及

所述电源转换电路的磁性部件,所述磁性部件设置在所述封装剂的外部。

14.根据权利要求13所述的光伏模块,其中所述第一半导体管芯位于由所述多个太阳能电池中的第一组的四个太阳能电池形成的第一空隙区域中。

15.根据权利要求14所述的光伏模块,还包括第二电源转换电路的第二半导体管芯,所述第二半导体管芯形成在由所述多个太阳能电池中的第二组的四个太阳能电池形成的第二空隙区域中。

16.根据权利要求13所述的光伏模块,其中所述第一半导体管芯沿着所述多个太阳能电池中的太阳能电池的边缘设置。

17.根据权利要求13所述的光伏模块,其中所述电源转换电路的所述磁性部件包括磁芯和围绕所述磁芯缠绕多次的导线。

18.根据权利要求13所述的光伏模块,还包括接线盒,所述接线盒容纳所述电源转换电路的所述磁性部件。

19.根据权利要求18所述的光伏模块,其中所述接线盒还容纳所述电源转换电路的电解电容器。

20.根据权利要求13所述的光伏模块,其中所述电源转换电路为dc-dc转换器。

技术总结
本发明提供一种光伏模块,所述光伏模块包括太阳能电池(101)和电源转换电路。所述电源转换电路包含层压板内电路(200),所述层压板内电路与所述太阳能电池(101)一起设置在所述光伏模块的层压板(160)内。所述电源转换电路还包含设置在所述层压板(160)外部的外部电路。所述外部电路在诸如接线盒的外壳(150)中。所述外部电路包含磁性部件,诸如电感器或变压器。

技术研发人员:帕特里克·查普曼
受保护的技术使用者:太阳能公司
技术研发日:2018.06.28
技术公布日:2020.06.09

转载请注明原文地址: https://bbs.8miu.com/read-8299.html

最新回复(0)